三、液面計
液面計是汽車罐車上除安全閥以外的又一重要安全裝置。它的作用主要是用來觀測和控制罐車的充裝量(容積或液面高度),以保證罐車不致超裝和超載,另一方面避免虧裝造成經(jīng)濟(jì)損失。
罐體是一個鋼制焊接密封容器,不通過液面指示裝置僅憑目測是不可能觀察到罐內(nèi)液體的充裝數(shù)量及其變化的。而確定罐內(nèi)充裝液化石油氣的數(shù)量,不僅僅是使用單位計量上的需要,更重要的是罐車安全使用的監(jiān)督保證。我們知道,罐車罐體的容積是固定的,液化石油氣的體積膨脹系數(shù)比較大,在10~40℃的范圍內(nèi)溫度每升高1℃,液化石油氣液體的體積將比原體積膨脹0.37%左右,罐體在滿液的情況下,環(huán)境溫度的升高, 會引起液體膨脹力過大而使罐體破裂。因此,罐車在充裝液化石油氣時必須嚴(yán)格控制充裝量,計算方法如下。
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式中W——充裝量,kg(或t);
φ——充裝系數(shù),0.42kg/L(或0.42t/m3);
V——罐體容積,L(或m3)。
《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》要求,罐車罐體上至少必須設(shè)有一套液面測量裝置。
1.罐車對液面計的基本要求
(1)靈敏、準(zhǔn)確、觀測方便罐車幾乎每天都在進(jìn)行裝卸作業(yè),操作頻繁??刂埔欢ǖ某溲b量是保證罐車安全的重要手段。任何超裝都可能引起罐車罐體內(nèi)升壓,甚至因此而出現(xiàn)重大事故,在溫差較大的情況下,低溫充裝超壓的危險性就更大。另一方面虧裝也會給使用單位帶來經(jīng)濟(jì)損失。這就要求液面計必須靈敏、準(zhǔn)確,具有足夠的精確度,并且方便觀測和使用,使操作人員能夠比較容易直觀地、準(zhǔn)確地觀測到液面的高低或容積的多少,再根據(jù)介質(zhì)的密度,迅速計算出充裝質(zhì)量。
(2)耐壓和密封性能良好,安全可靠液化石油氣的壓力隨溫度的變化波動較大,對一些密封材料的溶脹性能也影響較強(qiáng)。液面計的泄漏以致?lián)p壞,常常會引起事故。這就對罐車用液面計的耐壓和密封性提出了較高的要求。必須在環(huán)境、介質(zhì)溫度變化劇烈和介質(zhì)長時間溶脹作用下保持密封不漏,確保安全可靠。
(3)結(jié)構(gòu)牢固,經(jīng)得起振動和撞擊罐車在運(yùn)輸過程中,行駛速度的變化和路面狀況的復(fù)雜性不可避免地給罐車帶來激烈的振動、顛簸和沖擊,甚至有時會受到機(jī)械碰撞。這就要求液面計的結(jié)構(gòu)要牢固可靠,經(jīng)得起激烈振動和撞擊。要禁止使用玻璃板式液面計。
(4)耐介質(zhì)腐蝕純凈的液化石油氣,對碳鋼等一般材料是不腐蝕的,但介質(zhì)中的硫化物和水分對碳鋼、黃銅等有腐蝕作用。故要求液面計的零部件,尤其是運(yùn)轉(zhuǎn)、配合部位應(yīng)具有良好的耐腐蝕性能。碳鋼和黃銅制品使用壽命比較短,最好采用不銹鋼材料。
2.液面計的結(jié)構(gòu)形式
(1)滑管式液面計滑管式液面計如圖1-8-13所示。其工作原理是通過滑動管在罐體內(nèi)作上下滑移,管子下端與罐內(nèi)氣相或液相接觸,接觸氣相時由管子頂端的小孔向外噴出氣態(tài)的液化石油氣(無色、有味的氣體),接觸液相時由管子頂端的小孔向外噴出液態(tài)的液化石油氣(白色霧狀物)以此來測量液面的高低。
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液面高度通過固定在管子上的指示標(biāo)尺來確定?;苁揭好嬗嬕话愣及惭b在罐體上方,滑管與液面計主體之間采用填料密封。使用時先松開填料蓋的壓母,以減小滑管滑動時的摩擦阻力。一般把滑管先向上拔起,之后下壓至從噴射小孔噴出液體,此時指示標(biāo)尺所示高度即為液面高度。為了準(zhǔn)確可重復(fù)測幾次。
這種液面計的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,顯示準(zhǔn)確、直觀,結(jié)構(gòu)牢固,耐振動,不怕顛簸沖擊。缺點(diǎn)是必須安裝在罐車頂部,因此罐車上需備有梯子、平臺。每次操作、觀測都要爬到車頂,不太方便,且測量精度受滑管移動速度和噴出時間的影響。另外對水分較多的液化氣,在嚴(yán)寒的冬季使用時極易凍結(jié)滑管。
(2)旋轉(zhuǎn)管式液面計旋轉(zhuǎn)管式液面計如圖1-8-14所示。其工作原理與滑管式液面計相同。它是由一個彎曲形的旋轉(zhuǎn)管上的小孔向外噴出氣相或液相介質(zhì)來測量液面位置的。所不同的是以管子的旋轉(zhuǎn)動作來代替滑管的上下滑動,這樣可以通過表盤指針來指示液面高度。旋轉(zhuǎn)管式液面計一般安裝在罐車罐體后封頭中部,以方便操作觀測。
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旋轉(zhuǎn)管式液面計使用方法:使用時轉(zhuǎn)動手柄并轉(zhuǎn)下閥芯,觀察排放孔的排放介質(zhì)是排液還是排氣,即可從刻度盤上讀出液體的高度或容積值。
旋轉(zhuǎn)管液面計具有結(jié)構(gòu)牢固,顯示準(zhǔn)確、直觀,操作、觀測方便等優(yōu)點(diǎn)。但具有動作過快和噴出時間存在誤差的缺點(diǎn)。
以上兩種形式的液面計使用時,注意事項如下。
?、僖好嬗嫲惭b后經(jīng)氣密試驗合格,連接部位不準(zhǔn)隨意拆卸,以免液體流出造成事故。
?、诓僮鲿r不要面對排放管,以免傷人。
?、蹫榇_保安全,罐車不準(zhǔn)超裝,罐車的充裝量以過磅為準(zhǔn)。
?、苎b卸完畢將閥芯擰緊,以不漏氣為宜。
(3)浮筒(球)磁力式液面計如圖1-8-15所示。其工作原理是利用液體對浮筒(球)的浮力作用,當(dāng)罐內(nèi)液位變化時,浮筒(球)也隨之上下運(yùn)動,浮筒(球)作為傳感元件,通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動一塊永久性磁鐵旋轉(zhuǎn),在磁鐵對應(yīng)的罐體外部裝有另一塊磁鐵或磁化材料制成的指針,內(nèi)外磁鐵間用非磁性材料(如不銹鋼)制成的盲板隔開,當(dāng)內(nèi)部磁鐵由于浮筒(球)運(yùn)動而旋轉(zhuǎn)時,也吸引外部磁鐵(或磁針)旋轉(zhuǎn),指針便可以在表盤上指示液面位置。
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磁力式液面計具有密封、安全、牢固和示數(shù)直觀等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、精確提高受到一定的限制。
四、壓力表和溫度計
為了監(jiān)測罐車罐體內(nèi)介質(zhì)的溫度和壓力,汽車罐車上必須裝設(shè)壓力表和溫度計,壓力表和溫度計基本上都裝設(shè)在閥門箱內(nèi)。
1.壓力表
《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,罐體上必須裝設(shè)至少一套壓力測量裝置,其精度不低于1.5級。表盤的極限刻度值應(yīng)為罐體設(shè)計壓力的2倍左右。選用的壓力測量元件應(yīng)與介質(zhì)相適應(yīng),其結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足振動和腐蝕的要求。在刻度盤上對應(yīng)于介質(zhì)溫度為50℃時的飽和蒸氣壓或最高工作壓力處涂以紅色標(biāo)記。
壓力表必須安裝在罐體頂部氣相空間引出的管子或氣相管上,以測量氣相的壓力。壓力表接管應(yīng)煨成蛇盤狀,避免在壓力變化時指針運(yùn)動受到?jīng)_撞,壓力表的下方應(yīng)裝設(shè)閥門。壓力表應(yīng)定期到計量部門進(jìn)行校驗,校驗周期為至少6個月一次,失靈或損壞的不得使用。
2.溫度計
罐車上必須設(shè)置一套溫度測量裝置,以測量介質(zhì)的液相溫度,其測量范圍應(yīng)為-40~+60℃,并應(yīng)在40℃和50℃處涂以紅色警戒標(biāo)記。
罐車上使用的溫度計為WTQ(Z)-280型壓力式溫度計,溫度計的感溫部分應(yīng)與罐內(nèi)液相介質(zhì)相通,以測量液相溫度。感溫部分應(yīng)能耐介質(zhì)腐蝕,溫度計應(yīng)定期到計量部門校驗,失靈和損壞的不得繼續(xù)使用。
五、消除靜電裝置和消防裝置
1.消除靜電裝置
在裝卸作業(yè)時,高速運(yùn)動的液化石油氣由于摩擦作用或者是汽車在運(yùn)行過程中將會產(chǎn)生數(shù)千伏甚至上萬伏的靜電電壓。如果不及時消除,有可能引起火災(zāi)釀成大禍。
《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,裝運(yùn)易燃、易爆介質(zhì)的罐車,必須裝設(shè)可靠的導(dǎo)靜電接地裝置,罐體、管路、閥門和車輛底盤之間連接處的電阻不應(yīng)超過10mΩ。在停車和裝卸作業(yè)時,必須接地良好。嚴(yán)禁使用接地鐵鏈。裝卸操作時,連接罐體和地面設(shè)置的接地導(dǎo)線的截面積應(yīng)不小于5.5mm2。
2.消防裝置
《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,運(yùn)輸易燃、易爆介質(zhì)的汽車罐車,每側(cè)應(yīng)有一只5kg以上的干粉滅火器或4kg以上的1211滅火器。
此外還要求在汽車罐車發(fā)動機(jī)的排氣管出口處必須帶有滅火裝置。
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